CBX在線分析儀在云南省祥云建材(集團(tuán))有限責(zé)任公司的應(yīng)用
A. 云南省祥云建材(集團(tuán))有限責(zé)任公司使用CBX在線分析儀的選擇
云南省祥云建材(集團(tuán))有限責(zé)任公司是2000年由當(dāng)?shù)氐娜g立窯水泥企業(yè)為股東而組建的股份公司,新建一條五級旋風(fēng)預(yù)熱窯外分解干法窯,日產(chǎn)1000噸水泥熟料,年產(chǎn)36萬噸水泥的水泥企業(yè);2004年底由另外三家沒有水泥生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的非水泥公司收購改制,聘請一部分有水泥企業(yè)管理、生產(chǎn)、質(zhì)量控制等方面的人員為技術(shù)骨干外,員工主要保留原由三間立窯企業(yè)抽調(diào)來的人員,這些人員基本上沒有干法窯外分解窯生產(chǎn)的工作經(jīng)驗(yàn)。新公司立足生產(chǎn)中熱水泥以供云南小灣電站(目前世界上最高的雙曲拱壩電站,壩高約300米高)建設(shè)使用,該電站對水泥質(zhì)量除要求強(qiáng)度高,使用性能好外,更注重水泥質(zhì)量的穩(wěn)定性。其質(zhì)量控制基本上延襲立窯生產(chǎn)的CaCO3、Fe2O3控制。雖配備了X熒光分析儀,但使用上還沒有成熟的經(jīng)驗(yàn),由此對水泥生產(chǎn)的質(zhì)量控制未能取得明顯效果。
同時,云南省祥云建材(集團(tuán))有限責(zé)任公司原配備了一整套石灰石均化設(shè)施,因人員配備、技術(shù)力量、管理力度等多種因素影響,在2005年初之前均未能很好使用,故障頻繁,已棄之不用。其它原料也沒有均化庫,只有簡單的堆場。由此,水泥生料質(zhì)量控制受原料質(zhì)量的變化而難以調(diào)整在合適水平。
云南省祥云建材(集團(tuán))有限責(zé)任公司生料生產(chǎn)一般由四種組分配料:石灰石、粘土、白砂和鐵礦,石灰石有兩個配料倉,其它物料各有一個配料倉。每個倉配備一套喂料稱,由五臺喂料稱同時配料,生產(chǎn)中熱水泥熟料時會改變石灰石為高鎂石灰石。如下圖。
2005年初改制后的公司管理層一邊著手恢復(fù)石灰石均化設(shè)施的使用,一邊著手選購能取代或更好地彌補(bǔ)均化設(shè)施不足的設(shè)備,此設(shè)備對質(zhì)量控制又有幫助。據(jù)此要求進(jìn)行了解和對使用廠家考察,決定選購美國熱電公司生產(chǎn)的CBX在線分析儀用于生料生產(chǎn)控制。
B. CBX在線分析儀的特點(diǎn)
1) CBX能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的、高效的、實(shí)時的工藝過程控制。不僅能實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制,更可以實(shí)現(xiàn)工藝過程控制。可以每小時進(jìn)行60次分析和配比調(diào)整。
2) 高度自動化和簡單的機(jī)械結(jié)構(gòu)。模塊化標(biāo)準(zhǔn)試樣組件不需要提升設(shè)備,所有的部件都是用螺栓聯(lián)接固定在框架上,一個人即可安裝??筛鶕?jù)現(xiàn)場特點(diǎn)選擇水平安裝或以一定角度傾斜安裝。
3) 測量在皮帶上進(jìn)行輸送的大宗物料并無需對物料進(jìn)行破壞性處理。消除人為樣品處理、測量而產(chǎn)生的誤差。
4) 消除了取樣環(huán)節(jié),并消除了取樣導(dǎo)致的誤差。
5) 分析結(jié)果不依賴物料的尺寸及物料的類型,以及皮帶的輸送速度。
6) 電控箱可以處于距離分析儀100米左右的地方,不需要任何空調(diào)。
C. CBX在云南省祥云建材(集團(tuán))有限責(zé)任公司的應(yīng)用情況
在2005年10月設(shè)備到廠后,由廠家技術(shù)人員來廠安裝調(diào)試并對云南省祥云建材(集團(tuán))有限責(zé)任公司人員進(jìn)行必要的培訓(xùn)。通過靜態(tài)和動態(tài)調(diào)試后投入使用。從使用CBX在線分析儀時與原質(zhì)量控制模式下的生料,尤其是熟料質(zhì)量的合格率、KH標(biāo)準(zhǔn)偏差等對比,在使用時更容易達(dá)到質(zhì)量控制范圍內(nèi),實(shí)物質(zhì)量更穩(wěn)定,合格率更高。
在使用CBX之前的質(zhì)量控制只能由人工根據(jù)熒光分析數(shù)據(jù)進(jìn)行原料配比調(diào)整,出磨生料取樣已采用取樣器連續(xù)取樣,基本上能反映取樣期間的樣品情況,若遇磨機(jī)操作波動和物料入磨的均勻性出問題時便無法進(jìn)行有效調(diào)整。
從樣品取回到化驗(yàn)室后起碼要十分鐘處理,且樣片制備過程中受多種因素影響,易受污染,對數(shù)據(jù)影響較大,獲得數(shù)據(jù)再通知中控室磨機(jī)操作員進(jìn)行調(diào)整,從中控室給出改變配比指令到配料稱實(shí)現(xiàn)配比,到下個樣品的驗(yàn)證,可以看出從取樣到調(diào)整按相當(dāng)緊湊的程序?qū)崿F(xiàn)至少需要一小時以上的時間。
而使用CBX在線分析儀測量控制時運(yùn)動皮帶上的物料均是CBX在線分析儀分析樣品,每分鐘可以分析一次,取樣可以設(shè)置為每分鐘,每五分鐘可以滾動計(jì)算一次并及時調(diào)整配比。每小時取樣可分析可達(dá)60次,調(diào)整配比可達(dá)60次。使用CBX在線分析儀實(shí)現(xiàn)了生料磨前的各種原料配料自動化,達(dá)到有些公司單獨(dú)采購使用的配料優(yōu)化系統(tǒng)的作用,配備了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件,擁有先進(jìn)的運(yùn)算方法,提供了動態(tài)質(zhì)量控制保證。減少了生料的波動,給工藝操作增加了穩(wěn)定因素,提高了勞動生產(chǎn)率。
人為調(diào)整原料配比是受操作人員的接受能力,知識結(jié)構(gòu),專業(yè)水平,對質(zhì)量控制的能力等因素的影響,不同的操作員在調(diào)整配比時人為因素的影響相當(dāng)明顯。若使用熒光分析和配料優(yōu)化系統(tǒng)進(jìn)行控制的,也存在分析頻次、調(diào)整頻次等影響因素,且目前國內(nèi)外能穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)的設(shè)備與使用軟件還比較少。而CBX在線分析儀卻沒有這些約束,只要啟用時做好標(biāo)定,給在線分析儀預(yù)熱好,在使用過程中進(jìn)行必要的監(jiān)測(一個月左右對分析數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)理分析,結(jié)合人工分析數(shù)據(jù)對比)外,其它的就不用理了。
當(dāng)物料因水分過高或塊度大造成配料下料不暢,料口堵塞等物料喂料機(jī)械性故障時,會給質(zhì)量控制帶來波動,發(fā)揮不出CBX在線分析儀的優(yōu)點(diǎn)來。由此,使用它時應(yīng)注意物料的干燥和物料清堵。
使用在線分析儀后出磨生料KH的合格率明顯上升,入窯生料KH的合格率上升更明顯,給熟料質(zhì)量提升與穩(wěn)定帶來更為明顯的好處。符合云南省祥云建材(集團(tuán))有限責(zé)任公司選購在線分析儀的初衷。(詳見云南省祥云建材(集團(tuán))有限責(zé)任公司使用前后的對比圖表)
雖CBX在線分析儀在云南省祥云建材(集團(tuán))有限責(zé)任公司投入使用的時間不長,但結(jié)果還是滿意的。對生產(chǎn)和檢驗(yàn)人員來說真有些難以離開它了。
D. 結(jié)論與建議
1) CBX在線分析儀比XRF(熒光分析)結(jié)合配料優(yōu)化系統(tǒng)更容易調(diào)整生料率值,配合生料均化庫后熟料的合格率明顯提高,穩(wěn)定性能更好,對熟料乃至水泥質(zhì)量提升與穩(wěn)定有明顯作用。
2) CBX在線分析儀是結(jié)合了元素分析和配料優(yōu)化系統(tǒng)為一體的,不用人工取樣,可以減少人為因素的影響。雖表面上看設(shè)備投資較貴,實(shí)際上總體投資應(yīng)較便宜的,且維護(hù)成本也沒有它們的高。不僅滿足質(zhì)量控制的要求,也滿足工藝控制的要求。
3) 從使用效果來看,原料均化效果就是不理想,使用CBX在線分析儀時能適當(dāng)彌補(bǔ)它的不足,若單從生料、熟料的質(zhì)量控制方面考慮時,生料均化庫庫容可以縮小和原料均化設(shè)施可以縮小。
4) 物料若下料不暢則會產(chǎn)生明顯偏差和波動,因此要注意物料的水分和流動性,必要時可以選擇干燥物料和處理配料倉及喂料管等,以防堵塞。
5) 綜上所述,CBX在線分析儀在水泥生產(chǎn)企業(yè)就用于生料配料分析控制方面來看是有廣泛適應(yīng)性的,在水泥生產(chǎn)中的應(yīng)用前景是廣闊的。
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